Koľko odtieňov rozlišuje ľudské oko. Farebné videnie - ako to funguje? Farba a osobnosť

Svet okolo nás hýri množstvom farieb, ktoré sa s príchodom novej sezóny menia – bledé mrazy s vyblednutým slnkom vystrieda žiarivá jarná zeleň a nepredstaviteľnú pestrosť rôznych letných farieb vystriedajú všetky jesenné odtiene žltej.

Svet okolo nás je krásny v tejto jasnej meniacej sa nádhere. Ale čo vám umožňuje vidieť zelené lístie, svetlé kvety, zažltnuté uši a snehovo biely sneh?

Ako oko rozoznáva farby?

Ukazuje sa, že sietnica, ktorá je veľmi dôležitou súčasťou ľudskej očnej gule, je sama o sebe tvorená tyčinkami a čapíkmi. Sú to šišky, ktoré sú zodpovedné za vnímanie rôznych farieb. Akýkoľvek odtieň je založený na troch základných farbách - sú to červená, zelená a modrá.

Všetky ostatné možnosti sú len deriváty, ktoré vznikli zmiešaním rôznych množstiev základných farieb. Intenzita farby závisí od vlnovej dĺžky, ktorá sa používa na jej prenos.

Sietnica obsahuje 3 druhy čapíkov. Každý z týchto typov vníma vlnovú dĺžku od 400 do 700 nanometrov a je zodpovedný za vnímanie jednej z troch základných farieb. Ak z nejakého dôvodu dôjde k narušeniu fungovania kužeľov, potom sa výrazne zmení vnímanie okolitého sveta človeka.

Vnímanie farieb

Keď už hovoríme o farebnom videní, nemožno nespomenúť taký pojem ako vnímanie farieb. Je všeobecne známe, že farebné podnety môžu mať rôzny jas. Schopnosť oka vnímať tento jas je vnímanie farieb. Okrem toho môže vnímanie farieb zahŕňať skreslenie vnímania farieb spôsobené ďalšími faktormi, ako je napríklad pozadie.

Pozadie môže priamo ovplyvniť zrakové orgány a skresliť odtiene obrazu. Je veľmi jednoduché to skontrolovať. Stačí vziať dva tvary rovnakej farby a umiestniť ich na rôzne pozadia. Na čiernom pozadí budú mať svetlé farby výrazné okraje a v strede budú matnejšie. Žlté a modré pozadie dáva obrázku rôzne odtiene vnímania.

Okrem toho sa v kontrastných situáciách prejavia rôzne farebné vnemy. Ak sa teda napríklad dlho pozeráte na zelenú farbu a potom sa pozriete na prázdny list papiera, bude sa zdať, že má červenkastý odtieň. Jav, pri ktorom má farba podobný vplyv na vnímanie farieb, sa nazýva únava farieb.

Poruchy farebného videnia

Podľa toho akú farbu nevníma ľudské oko, existujú tri rôzne zmeny vnímania.

1. Protanomálie. V tomto prípade je narušený výkon kužeľov zodpovedných za vnímanie červenej farby;
2. Deuteranomália. Ide o patologické zmeny vo vnímaní zelenej farby;
3. A nakoniec, tritanomália je nesprávne vnímanie modrej.

Každý z týchto prípadov môže byť v troch štádiách vývoja:

1. Zmeny vo vnímaní sú nevýznamné a mierne skresľujú celkový obraz sveta;
2. Zmeny dosahujú strednú fázu vývoja a značne skresľujú obraz získaný okom;
3. Silné zmeny vo vnímaní farieb môžu viesť k jeho úplnej strate.

V súlade s tým sa choroba, pri ktorej človek bežne vníma len 2 základné farby, nazýva dichromázia.

Niekedy existujú zložitejšie prípady, keď je narušená práca dvoch typov kužeľov na sietnici. V tomto prípade môže človek bežne vnímať len jednu farebnú škálu. Zodpovedajúca choroba sa nazýva monochromázia.

Je mimoriadne zriedkavé pozorovať achromáziu - ide o úplnú stratu vnímania farieb. V tejto situácii človek vidí svet čiernobielo.

Stojí za zmienku, že existuje aj názov pre normálne vnímanie farieb - to je trichromázia.

Príčiny porúch farebného videnia

Vnímanie farieb môže byť narušené z niekoľkých dôvodov.

Po prvé, ide o dedičné poruchy. Tento jav sa vyskytuje najčastejšie u mužov. Prejavuje sa zníženým vnímaním farieb, najmä vo vzťahu k červenej a zelenej farbe.

To je odpoveď na otázku, prečo je veľmi často možné pozorovať situáciu, v ktorej zástupkyne dokážu zvýrazniť vo farebnej schéme oveľa viac odtieňov ako muži.

Mnoho ľudí zvykne nazývať tých, ktorí nedokážu vnímať odtiene červenej, farboslepých. V tejto definícii je niekoľko dosť silných koreňov. Faktom je, že anglický vedec Dalton mal protanomáliu - nevnímal odtiene červenej.

Prvýkrát opísal aj tento jav. Farboslepí sú dnes ľudia, ktorí majú vrodenú poruchu farebného videnia. Žijú rovnako ako ostatní ľudia a veľmi často vedia pomenovať farby, ktoré nerozlišujú. Postupom času získavajú schopnosť rozoznávať rôzne stupne jasu rôznych farieb.

Druhým dôvodom výskytu porúch vnímania farieb je získané ochorenie vyplývajúce z predchádzajúceho ochorenia. Príčiny takéhoto porušenia môžu byť ochorenia sietnice, poškodenie zrakového nervu, ako aj rôzne choroby centrálny nervový systém... V tomto prípade sú spravidla prítomné ďalšie príznaky, ako je prudké zníženie zrakovej ostrosti, nepohodlie v oblasti očí atď.

Hlavný rozdiel medzi získanou poruchou a vrodenou poruchou je v tom, že sa dá vyliečiť odstránením základnej choroby. Liečba samotnej poruchy je v tomto štádiu vývoja oftalmológie nemožná.

Výskum farebného videnia

Vo väčšine prípadov nikto nevykonáva takýto výskum, ale existujú súkromné ​​situácie, keď je osoba kontrolovaná na prítomnosť alebo neprítomnosť relevantných porušení.

V prvom rade ide samozrejme o vojenskosť jednotlivých vojsk, pre ktoré je tento faktor dôležitý.

Okrem nich môžu byť kontrolovaní ľudia spojení s určitými odvetviami a tiež každý, kto absolvuje lekársku prehliadku na získanie vodičského oprávnenia.

Overenie sa vykonáva pomocou špeciálneho testovania v niekoľkých etapách.

Prvou etapou je ukážka obrázkov, v ktorých sú čísla resp geometrické obrazce zobrazené pomocou kruhov rôznych farieb a veľkostí.

Ak má človek poruchy farebného videnia, potom jednoducho nebude schopný vidieť rozdielny jas týchto prvkov a následne ani prvky samotné.

Druhou fázou je kontrola pomocou anomaloskopu. Princíp fungovania zariadenia spočíva v tom, že človek dostane dve testovacie polia. Na jednom z nich je žlté pozadie a na druhom musí objekt pomocou červenej a zelenej zachytiť presne to isté pozadie.

Toto zariadenie pomáha nielen rozpoznať anomálie vo vnímaní farieb, ale aj určiť stupeň rozvoja týchto anomálií.

Normálne vnímanie farieb je jav, ktorý nie je úplne pochopený. Stále vzbudzuje záujem mnohých vedcov, najmä preto, že v súčasnosti neexistuje spôsob, ako vyliečiť anomálie vo vývoji zodpovedajúcich chorôb.

Zmena vnímania rôznych odtieňov môže slúžiť ako znak nástupu závažných ochorení orgánov zraku, preto ak u seba pozorujete takýto syndróm, neváhajte kontaktovať očného lekára, pretože včasné vyliečenie príčina choroby vám pomôže vrátiť sa k normálnemu vnímaniu sveta okolo vás.

Ľudské oko je najpokročilejší optický systém vynájdený prírodou. Sietnica obsahuje približne 125 miliónov buniek citlivých na svetlo. Spracúvajú svetelné častice, ktoré k nim prichádzajú, a mozog, ktorý tieto informácie prijíma, ich premieňa na rôzne tvary a farby. Koľko farieb dokáže človek rozlíšiť?

Teoreticky je ľudské oko schopné rozlíšiť až 10 miliónov farieb. Ale v skutočnosti rozlišuje len asi 100 odtieňov a tých, ktorých povolanie súvisí s farbou - umelci, dizajnéri - asi 150. Sietnica obsahuje dva typy buniek citlivých na svetlo: čapíky a tyčinky. Prvé sú zodpovedné za vnímanie farieb (denné videnie), zatiaľ čo druhé umožňujú vidieť odtiene šedej pri slabom osvetlení (nočné videnie). Na druhej strane existujú tri typy kužeľov a najlepšie vieme rozlíšiť modrú, zelenú a červenú časť spektra. Toto videnie sa nazýva trichromatické videnie. Ale niektorí ľudia majú farbosleposť, najčastejšie červenú a zelenú (farbosleposť). Nazývajú sa dichromáty. Väčšina cicavcov má tiež dichromatické videnie.

Ale možnosti našich očí nie sú nekonečné. Kužele sú schopné detegovať len tie svetelné fotóny, ktorých vlnová dĺžka leží v rozsahu od 370 do 710 nanometrov) - nazýva sa to spektrum viditeľné žiarenie... Pod ním je infračervené žiarenie a rádiové spektrum a nad ním je ultrafialové, ešte vyššie je röntgenové a potom spektrum gama žiarenia. Všetko, čo leží za hranicami viditeľného spektra, už naše oko nevníma. Hoci existujú ľudia s afakiou (chýbajúca šošovka), ktorí sú schopní vidieť UV vlny.

V skutočnosti je celá paleta farieb len schopnosťou modrých, zelených a červených predmetov odrážať svetlo s rôznymi vlnovými dĺžkami a náš mozog ich premieňa na farby, pričom prijíma signál z vizuálnych receptorov. Zelená má vlnovú dĺžku 530 nanometrov, červená má 560 a modrá má 420.

• Šampiónmi farebného videnia sú vtáky, plazy a ryby. V ich sietnici sa nachádzajú štyri typy kužeľov a väčšina z týchto zvierat sú tetrachromáty, ktoré dokážu rozlíšiť milióny odtieňov. Vtáky tiež vidia ultrafialové svetlo.
• Ľudské oko v reálnom živote vidí obraz hore nohami a náš mozog ho prevráti.
• Oči sú najaktívnejšie svaly Ľudské telo.
• Najbežnejšia farba očí na našej planéte je hnedá, najvzácnejšia je zelená. A všetky hnedé oči sú v skutočnosti modré, skryté hnedým pigmentom.
• Naše oči sú schopné rozlíšiť až 500 odtieňov sivej.

Ľudské oko je schopné rozpoznať asi 10 miliónov jedinečných farieb, ale naše oči sú schopné rozpoznať iba 30 odtieňov sivej v závislosti od osvetlenia. Predtým sa v niektorých učebniciach predpokladalo, že ľudské oko dokáže rozlíšiť až 500 odtieňov sivej, no vedci dnes tvrdia, že ľudské oči sú schopné vidieť len tridsať odtieňov medzi čiernou a bielou. Skutočnosť, že naša schopnosť vidieť šedú farbu je obmedzená, sa ukázala pri pokuse o zlepšenie obrazoviek elektronických kníh. Naše oči nedokážu rozlíšiť veľa odtieňov na obrazovkách počítačov.

Päťdesiat odtieňov sivej je jedným z najpredávanejších erotických románov, ktoré kedy vyšli, aj keď bol silne kritizovaný. Kniha Fifty Shades of Grey, ktorá vyšla v roku 2011, prekonala všetky predajné rekordy a svojou rýchlosťou prekonala dokonca aj sériu Harryho Pottera. V 37 krajinách sveta sa predalo viac ako 30 miliónov kópií. Ale možno recenzentom Päťdesiatich odtieňov sivej ušli niektoré z jemnejších bodov knihy. Napriek tomu, čo naznačuje názov tejto knihy, ľudia sú schopní vidieť iba 30 odtieňov medzi čiernou a bielou.

Existuje široká škála odhadov, koľko odtieňov sivej dokáže ľudské oko rozpoznať – často v závislosti od svetelných podmienok a pozadia, na ktorom sú pozorované. Ale práve takéto tvrdenie zaznelo v jednom z nedávnych vedeckých článkov, kde išlo o skúmanie toho, ako ľudské oko reaguje na farby obrazoviek elektronických kníh (e-kníh) – „iba 30 odtieňov medzi čiernou a biely."

V porovnaní s tým sa predpokladá, že ľudské oko je schopné rozpoznať asi 10 000 000 jedinečných farieb.

To vysvetľuje, prečo máme problémy s viditeľnosťou mimo bieleho pozadia a v hmle.

V článku publikovanom v časopise Royal Society Interface Eric Kreith a kolegovia z University of Cincinnati napísali, že vizuálny systém primát (napríklad človek) sa líši od mnohých iných organizmov. Ľudia majú tri vizuálne pigmenty v tvare kužeľa na prenos farebných informácií, ktoré umožňujú ľuďom rozpoznať asi 10 miliónov jedinečných farieb, ale rozlíšiť len asi 30 odtieňov sivej.

Ľudské oko má štyri typy fotoreceptorov, ktoré sú umiestnené na sietnici v zadnej časti oka a sú zodpovedné za detekciu svetla. Existujú tri typy kužeľových receptorov, ktoré sú zodpovedné za detekciu rôznych farieb, a jeden typ tyčových receptorov, ktoré sú zodpovedné za čiernu a bielu. Tyčinky u ľudí majú iba jeden typ svetlocitlivého pigmentu a nie tri typy, ktoré sa nachádzajú v čapíkov.Napriek tomu, že tyčinkové receptory sú menej presné ako kužeľové, sú oveľa citlivejšie na slabé svetlo a slúžia ako pre nás, s ktorými vidíme v noci.

Odhaduje sa, že 120 miliónov tyčiniek v zadnej časti ľudského oka je porovnateľných len so 7 miliónmi rôznych čapíkov. Ľudské oko však dokáže rozlíšiť asi 10 miliónov jedinečných farieb.

Orgánom ľudského videnia nie je rastrová kamera. Oči sú jedinečným a zložitým mechanizmom, ktorý neustále vníma akúkoľvek vonkajšiu informáciu a premieňa ju na ideálny panoramatický „objektový“ obraz. Preto lekári odpovedajú, že počet megapixelov v ľudskom oku je nula. Systém zrakového vnímania funguje na úplne iných princípoch ako digitálna a senzorická technológia. Hustota a koncentrácia tyčiniek a kužeľov je taká pôsobivá, že matrice moderných fotoaparátov ju s určitosťou nedokážu dosiahnuť. Oči vnímajú analógové obrázky a nedigitalizujú ich, takže porovnanie nášho vizuálneho vnímania s maticou CCD nie je ničím iným ako zaujímavou zábavou, ktorá nemá žiadny vedecký základ.

Koľko mihalníc má človek na jednom oku?

Mihalnice (Cilia) sú zježené chĺpky, ktoré orámujú oko zospodu aj zhora. Plnia nielen úlohu estetickej dekorácie exteriéru, ale slúžia aj ako ochranná bariéra proti všetkým druhom nečistôt, prachu, potu a malých cudzích predmetov.

1. Mihalnice rastú počas celého života človeka. U mladých ľudí rastú a obnovujú sa intenzívnejšie, zatiaľ čo starší ľudia rastú pomalšie, menej často a chudnú.
2. Priemerná doba obnovy vlasov u ľudí je 8-9 týždňov.
3. Ochranné chĺpky na okrajoch viečok sa začínajú vytvárať už v maternici, približne v siedmom týždni vnútromaternicového vývoja.
4. Počas života dosahuje celková dĺžka riasiniek, ktoré vyrástli a vypadli u ľudí, 30 metrov.
5. Počet mihalníc nie je konštantná hodnota, v priemere sa pohybuje od 250 do 400 kusov na oko. Navyše na hornom viečku je ich dvakrát viac ako na dolnom.
6. Zježené vlasy pozostávajú z 97 % keratínu a iba 3 % vody.

Roztoče na mihalniciach ľudských očí - je to nebezpečné?

Demodex, alebo ako ľudia hovoria očný roztoč, je veľmi častým problémom. Nebezpeční hostia majú mikroskopickú veľkosť (iba 0,1-0,2 mm), takže sa môžu voľne usadzovať na mazových žľazách očných viečok. Sama o sebe je aknózna žľaza (kliešť) neškodný tvor, ale produkty rozkladu jej životne dôležitej činnosti sú pre človeka veľmi nebezpečné, pretože sa môžu dostať do krvného obehu a infikovať celé telo.

Hlavné príznaky infekcie

1. Vzhľad svrbenia, opuchu a sčervenania očných viečok.
2. Tvorba kôr na ciliárnych koreňoch.
3. Zvýšená strata mihalníc a zvýšené odlupovanie.
4. Zhoršenie zraku, výskyt fotofóbie, rozvoj alergických reakcií.

Akonáhle na sebe spozorujete vyššie uvedené znaky, poraďte sa s oftalmológom, aby ste stanovili diagnózu a určili následný liečebný režim.

Koľko odtieňov dokáže ľudské oko rozlíšiť?

A na záver pár zaujímavých informácií o úžasných možnostiach našej vízie. Vo farebnom priestore, ktorý má bežný človek k dispozícii, je asi sedem miliónov farieb a odtieňov rôznych valencií. Oko vníma a rozlišuje nielen sedem základných farieb, ale aj obrovské množstvo medzitónov, poltónov a odtieňov, rôzne sýtosti a rôzne dĺžky svetla. V priemere pomocou našich zrakových orgánov dokážeme rozlíšiť asi 10 miliónov tónov a asi 500 odtieňov každej základnej farby.

17. augusta 2015, 09:25 hod

Pozývame vás, aby ste sa dozvedeli o úžasných vlastnostiach našej vízie – od schopnosti vidieť vzdialené galaxie až po schopnosť zachytiť zdanlivo neviditeľné svetelné vlny.

Rozhliadnite sa po miestnosti, v ktorej sa nachádzate – čo vidíte? Steny, okná, viacfarebné predmety - to všetko sa zdá byť také známe a samozrejmé. Je ľahké zabudnúť, že svet okolo seba vidíme len vďaka fotónom – časticiam svetla odrazeným od predmetov a dopadajúcim na sietnicu oka.

Sietnica každého z našich očí obsahuje približne 126 miliónov buniek citlivých na svetlo. Mozog dekóduje informácie prijaté z týchto buniek o smere a energii fotónov dopadajúcich na ne a premieňa ich na rôzne tvary, farby a intenzitu osvetlenia okolitých predmetov.

Ľudské videnie má svoje hranice. Nie sme teda schopní vidieť rádiové vlny vyžarované elektronickými zariadeniami, ani vidieť tie najmenšie baktérie voľným okom.

Vďaka pokrokom vo fyzike a biológii je možné definovať hranice prirodzeného videnia. „Akýkoľvek predmet, ktorý vidíme, má určitý ‚prah‘, pod ktorým ho prestávame rozlišovať,“ hovorí Michael Landy, profesor psychológie a neurovedy na New York University.

Pozrime sa najprv na túto hranicu z hľadiska našej schopnosti rozlišovať farby – možno úplne prvej schopnosti, ktorá nám v súvislosti s videním príde na myseľ.

Naša schopnosť rozlíšiť napríklad fialovú od purpurovej súvisí s vlnovou dĺžkou fotónov vstupujúcich do sietnice. V sietnici sú dva typy svetlocitlivých buniek – tyčinky a čapíky. Kužele sú zodpovedné za vnímanie farieb (nazývané denné videnie), zatiaľ čo tyčinky nám umožňujú vidieť odtiene šedej pri slabom osvetlení, napríklad v noci (nočné videnie).

V ľudskom oku existujú tri typy čapíkov a zodpovedajúci počet typov opsínov, z ktorých každý sa vyznačuje špeciálnou citlivosťou na fotóny s určitým rozsahom vlnových dĺžok svetla.

Kužele typu S sú citlivé na fialovo-modrú, krátkovlnnú časť viditeľného spektra; Kužele typu M sú zodpovedné za zeleno-žltú (stredná vlna) a kužele typu L sú zodpovedné za žlto-červenú (dlhá vlna).

Všetky tieto vlny, ako aj ich kombinácie, nám umožňujú vidieť celú škálu farieb dúhy. „Všetky zdroje svetla viditeľné pre ľudí, okrem množstva umelých (ako je refrakčný hranol alebo laser), vyžarujú zmes rôznych vlnových dĺžok,“ hovorí Landy.

Zo všetkých fotónov, ktoré existujú v prírode, sú naše čapíky schopné detegovať len tie s vlnovými dĺžkami vo veľmi úzkom rozsahu (zvyčajne od 380 do 720 nanometrov) – toto sa nazýva spektrum viditeľného žiarenia. Pod týmto rozsahom sú infračervené a rádiové spektrá - vlnová dĺžka nízkoenergetických fotónov druhého z nich sa pohybuje od milimetrov po niekoľko kilometrov.

Na druhej strane viditeľného rozsahu vlnových dĺžok je ultrafialové spektrum, po ňom röntgenové a potom gama spektrum s fotónmi, ktorých vlnová dĺžka nepresahuje bilióntinu metra.

Hoci väčšina z nás má obmedzené videnie vo viditeľnom spektre, ľudia s afakiou – nedostatkom šošovky v oku (v dôsledku operácie sivého zákalu alebo menej často vrodenej chyby) – môžu vidieť ultrafialové vlny.

V zdravom oku šošovka ultrafialové vlny blokuje, no v jeho neprítomnosti je človek schopný vnímať vlny do dĺžky asi 300 nanometrov ako bielo-modrú farbu.

Štúdia z roku 2014 poznamenáva, že v istom zmysle všetci môžeme vidieť aj infračervené fotóny. Ak dva takéto fotóny takmer súčasne zasiahnu tú istú bunku sietnice, ich energia sa môže sčítať a zmeniť neviditeľné vlny s dĺžkou povedzme 1 000 nanometrov na viditeľnú vlnu s dĺžkou 500 nanometrov (väčšina z nás vníma vlny tejto dĺžky ako studenú zelenú). ..

Koľko farieb vidíme?

V oku zdravého človeka sú tri druhy čapíkov, z ktorých každý je schopný rozlíšiť asi 100 rôznych farebných odtieňov. Z tohto dôvodu väčšina výskumníkov odhaduje počet farieb, ktoré dokážeme rozlíšiť, na približne milión. Vnímanie farieb je však značne subjektívne a individuálne.

Jameson vie, o čom hovorí. Študuje víziu tetrachromátov - ľudí so skutočne nadľudskými schopnosťami rozlišovať farby. Tetrachromatia je zriedkavá, vo väčšine prípadov u žien. V dôsledku genetickej mutácie majú ďalší, štvrtý typ čapíkov, ktorý im umožňuje podľa hrubých odhadov vidieť až 100 miliónov farieb. (Ľudia s farbosleposťou alebo dichromátmi majú iba dva typy kužeľov - nerozlišujú viac ako 10 000 farieb.)

Koľko fotónov potrebujeme, aby sme videli zdroj svetla?

Kužele zvyčajne vyžadujú oveľa viac svetla ako tyče, aby fungovali optimálne. Z tohto dôvodu sa pri slabom osvetlení naša schopnosť rozlišovať farby znižuje a do práce sa berú palice, ktoré poskytujú čiernobiele videnie.

V ideálnych laboratórnych podmienkach, v oblastiach sietnice, kde väčšina tyčiniek chýba, sa čapíky môžu aktivovať, keď ich zasiahne len niekoľko fotónov. Tyčinky však zaznamenajú aj to najslabšie svetlo ešte lepšie.

Experimenty, ktoré sa začali objavovať v 40. rokoch minulého storočia, ukazujú, že našim očiam stačí jedno kvantum svetla, aby ho videli. „Ľudská bytosť je schopná vidieť jeden fotón,“ hovorí Brian Wandell, profesor psychológie a elektrotechniky na Stanfordskej univerzite.

V roku 1941 výskumníci z Kolumbijskej univerzity uskutočnili experiment - subjekty boli zavedené do tmavej miestnosti a ich oči dostali určitý čas, aby sa prispôsobili. Trvá niekoľko minút, kým paličky dosiahnu plnú citlivosť; to je dôvod, prečo, keď zhasneme svetlo v miestnosti, potom na nejaký čas stratíme schopnosť čokoľvek vidieť.

Blikajúce modro-zelené svetlo potom smerovalo na tváre subjektov. S pravdepodobnosťou vyššou ako zvyčajne účastníci experimentu zaregistrovali záblesk svetla, keď na sietnicu zasiahlo iba 54 fotónov.

Nie všetky fotóny dosahujúce sietnicu sú detegované bunkami citlivými na svetlo. Vzhľadom na túto okolnosť vedci dospeli k záveru, že na to, aby človek videl záblesk, stačí iba päť fotónov, ktoré aktivujú päť rôznych tyčiniek v sietnici.

Najmenšie a najvzdialenejšie viditeľné objekty

Možno vás prekvapí nasledujúca skutočnosť: naša schopnosť vidieť objekt vôbec nezávisí od jeho fyzickej veľkosti či vzdialenosti, ale od toho, či aspoň zopár ním vyžarovaných fotónov zasiahne našu sietnicu.

„Jediná vec, ktorú oko potrebuje, aby niečo videlo, je určité množstvo svetla vyžarovaného alebo odrazeného objektom,“ hovorí Landy. „Všetko závisí od počtu fotónov, ktoré zasiahnu sietnicu. Trvá zlomok sekundy. stále ho môžeme vidieť, ak vyžaruje dostatok fotónov."

V učebniciach psychológie sa často hovorí, že za bezoblačnej tmavej noci je plameň sviečky vidieť na vzdialenosť 48 km. V skutočnosti je naša sietnica neustále bombardovaná fotónmi, takže na ich pozadí sa jednoducho stratí jediné kvantum svetla vyžarovaného z veľkej vzdialenosti.

Ak chcete získať predstavu, ako ďaleko môžeme vidieť, pozrite sa na nočnú oblohu posiatu hviezdami. Rozmery hviezd sú obrovské; mnohé z tých, ktoré pozorujeme voľným okom, dosahujú v priemere milióny kilometrov.

Avšak aj hviezdy najbližšie k nám sa nachádzajú vo vzdialenosti viac ako 38 biliónov kilometrov od Zeme, takže ich zdanlivé veľkosti sú také malé, že ich naše oči nedokážu rozlíšiť.

Na druhej strane stále vidíme hviezdy ako jasné bodové zdroje svetla, pretože fotóny, ktoré vyžarujú, prechádzajú obrovské vzdialenosti, ktoré nás oddeľujú a dopadajú na našu sietnicu.

Všetky jednotlivé viditeľné hviezdy na nočnej oblohe sa nachádzajú v našej galaxii, Mliečnej ceste. Najvzdialenejší objekt od nás, ktorý môže človek vidieť voľným okom, sa nachádza mimo Mliečnej dráhy a sám o sebe je hviezdokopou – ide o hmlovinu Andromeda, ktorá sa nachádza vo vzdialenosti 2,5 milióna svetelných rokov alebo 37 kvintiliónov km. , zo slnka. (Niektorí ľudia tvrdia, že bystrý zrak im umožňuje vidieť Galaxiu trojuholníka, ktorá sa nachádza asi 3 milióny svetelných rokov ďaleko za obzvlášť tmavých nocí, ale toto tvrdenie nech si nechajú na svedomí.)

Hmlovina Andromeda má jeden bilión hviezd. Kvôli veľkej vzdialenosti sa nám všetky tieto svietidlá spájajú do sotva rozlíšiteľného zrnka svetla. Navyše, veľkosť hmloviny Andromeda je kolosálna. Dokonca aj v takej gigantickej vzdialenosti je jeho uhlová veľkosť šesťkrát väčšia ako priemer mesiaca v splne. Z tejto galaxie sa k nám však dostane tak málo fotónov, že je na nočnej oblohe sotva viditeľná.

Limit zrakovej ostrosti

Prečo v hmlovine Andromeda nevidíme jednotlivé hviezdy? Ide o to, že rozlíšenie alebo ostrosť videnia má svoje obmedzenia. (Zraková ostrosť sa vzťahuje na schopnosť rozlíšiť prvky, ako je bod alebo čiara, ako samostatné objekty, ktoré nesplývajú so susednými objektmi alebo s pozadím.)

V skutočnosti možno zrakovú ostrosť opísať rovnako ako rozlíšenie monitora počítača – in minimálna veľkosť pixelov, ktoré sme ešte schopní rozlíšiť ako samostatné body.

Obmedzenia zrakovej ostrosti závisia od viacerých faktorov, ako je vzdialenosť medzi jednotlivými čapíkmi a tyčinkami sietnice. Nemenej dôležitú úlohu zohrávajú aj samotné optické vlastnosti očnej gule, kvôli ktorým nie každý fotón zasiahne svetlocitlivú bunku.

Teoreticky štúdie ukazujú, že naša zraková ostrosť je obmedzená našou schopnosťou rozlíšiť približne 120 pixelov na uhlový stupeň (jednotka uhlového merania).

Praktickou ilustráciou hraníc ľudskej zrakovej ostrosti môže byť objekt veľkosti nechtu umiestnený na dĺžku paže, na ktorom je nanesených 60 horizontálnych a 60 vertikálnych čiar striedavo bielej a čiernej farby, ktoré tvoria akúsi šachovnicu. „Zdá sa, že ide o najmenší vzor, ​​ktorý ľudské oko ešte dokáže rozpoznať,“ hovorí Landy.

Na tomto princípe sú založené tabuľky, ktoré používajú optometristi na testovanie zrakovej ostrosti. Najznámejšia tabuľka Sivtsev v Rusku je séria čiernych veľkých písmen na bielom pozadí, ktorých veľkosť písma sa každým riadkom zmenšuje.

Zraková ostrosť človeka je určená veľkosťou písma, pri ktorom prestáva zreteľne vidieť obrysy písmen a začína ich zamieňať.

Práve hranica zrakovej ostrosti vysvetľuje fakt, že voľným okom nie sme schopní vidieť biologickú bunku, ktorej veľkosť je len niekoľko mikrometrov.

Ale nesmúťte nad tým. Schopnosť rozlíšiť milión farieb, zachytiť jednotlivé fotóny a vidieť galaxie vo vzdialenosti niekoľkých kvintiliónov kilometrov je veľmi dobrý výsledok, vzhľadom na to, že náš zrak zabezpečuje pár rôsolovitých guľôčok v očných jamkách, ktoré sú spojené do 1,5 kilogramu poréznej hmoty v lebke.